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物理 高校生

解答がないので答え合わせを頼みたいです 読みにくいですが解放もあっているか確認して頂だけると嬉しいです よろしくお願いします

V/VII。 229.滑車と単振動闘 なめらかに回転する軽い定滑車に,軽い糸 をかけ, 一端に質量mの小球P, 他端に質量 M(M>m)のおもり Qをつり下げた。次に, Pと床の間を, ばね定数たの軽いばねで 鉛直方向につなぎ, P, Qをつりあいの位置で静止させた。ばね が自然の長さになるときのPの位置を原点(x=0)として, 船直上 向きにx軸をとる。また, 重力加速度の大きさをgとする。 (1) P, Qが静止しているときの, Pの位置を求めよ。 (1)の状態からPを引き下げて静かにはなすと, Pは, 糸がピン と張った状態を保って単振動をした。 (2) Pが位置xにあるときのPの加速度をa, 糸の張力の大きさをTとし, P, Qのそ れぞれの運動方程式を示せ。ただし, Pは鉛直上向き, Qは鉛直下向きを正とする。 (3) Pの単振動の角振動数を求めよ。 (4) 糸がたるまないためには, Pをはなす位置がいくらよりも上であればよいか。 P 0+ M (立命館大 改) 時例題20 (3)a=-wX Matma: (m-M)4 a- (m-M)x 1 Mg = mgt KX 14)a- Fuz k kk: M&-m2 M4-mg k m+M Mu= Mg-T M():M4-T T-Ma- M()3o たゆまない1。 tkを(は(mtM) トミ (mtm) Lo-ト3X。- IM-m)2 mt M (21 P- Ttma: k かリーカ以 (m-M)¢ (M-m)g k ミ- w- ト my- Mg (m-M)g Ttma= (m-M)4 mtM (m-M)は k m+M (M-m)4 yo w k (mtM) a. Ma= T。 (m+M)4 mtM K K K 2Mg K W- ntM 2mg k

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物理 高校生

39の(3)について、どうして投げた地点から地面までの時間しか計算してないんですか。最高点に達するまでの時間とそこから投げた地点に落ちるまでの時間は足さないんですか?

k ロ (3) 県 物 (4)角度0を何度にとると,(3リ 「J」 必要があれば 2sinbcos0=sin20 を用いよ。 次の問 (1)小球 (2) 小現 のここがポイント 塔の上を原点とし, 水平方向にx軸,鉛直上向きにy軸をとる。水平方内に。 ま等速度運動をし, 鉛直方向には,初速度のy成分で鉛直に投げ上げたのしこ は -9.8m/s°)をする。 最高点は速度のy成分 vyが0になることから並めに。 地面のy座標が -39.2m であることから求められる。 物 例題9.42 39 *39 斜方投射●地上 39.2mの高さの塔の上から, 小球を水平が ら30°上方に初速度19.6m/sで投げた。重力加速度の大きさょ 9.8m/s°とし,次の問いに有効数字2桁で答えよ。 (1)投げてから最高点に達するまでの時間もは何秒か。 (2) 最高点の高さHは地上何mか。 (3)投げてから地面に達するまでの時間なは何秒か。 (4) 小球が地上に落下した点と塔の間の水平距離Iは何mか。 19.6m/s (3) 着オ 130° *43. (1) 初速度のx成分 vox, y 成分 Voy は, それぞれ V3 -=9.80/3 m/s' 2 39.2m からx Uox= Vo COs 30°=19.6× の点を を自由 を水判 大きさ (1)点 Voy= Uosin30°=19.6×ー=9.80m/s" 最高点では速度のy成分 uッが0なので, y方向について「v=uo-gt」の 式より 0=9.80-9.8t 5-4x >例題9.42 ち=1.0s (2) 塔の上から最高点までの高さをh[m] とすると, 「y=unt-→gt」よ 応用問題 ●=上位科目「物理」の内容を含む問題 り 40.自由落下と鉛直投げ上げ● 2球A, Bを, 同一の鉛直線上でそれ ぞれ次のように運動させた。 Aは, 地面から初速度 voで鉛直上方に投げ 上げた。Bは, 高さhのところから自由落下させた。地面を原点として鉛 直上方にy軸をとり、, 重力加速度の大きさをgとする。 (1) 打ち上げてから時間 を後のAの高さVA を求めよ。 (2)自由落下させてから時間も後のBの高さ ye を求めよ。 (3) Bが地面に到達するまでの時間もを求めよ。 (2) 弾 (3) 弾 y h=9.80×1.0--×9.8×1.0°=4.9m 2 したがって、地上から最高点までの高さHは H=39.2+h=39.2+4.9=44.1=44m (3) 地面は y=139.2m の点なので", y方向について BO 「y=vot-5of」の式より *44 斜面 して 速度 29t x9,86円 -39.2=9.80tzー (4) A, Bの運動の開始が, 時刻 t=0 に同時に行われ. AとBは空中で衝突した。こ! 時刻なを求めよ。 (5) この衝突が空中で起こるためには, nはどのような値でなければならないか。 両辺を4.9 でわり, なについて整理すると -2tな-8=0 因数分解して (な-4)(な+2)=0 >0 であるから, tz=4.0s (4)x方向には Vox のまま等速度運動をするので, 「x=ut」 の式より 1=Voxt2=9.80/3 ×4.0=67.8…"=68m [広島工大 改) > 30

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物理、単振動の問題です。 解説の (3)K=2k (4)U最大=2×1/2ka² の「2×」 (5)2×1/2kx²+1/2mv²=ka² の「2×」 の意味が分かりません 物理 単振動 ばね

必解や52.(2本のばねによる単振動〉 図のように,なめらかな水平面上に質量 m の物体Pが同 じばね定数kをもった2つのばね A, Bとばねが自然の長さ にある状態でつながっている。水平面上右向きにx軸をとり, このときの物体Pの位置を×座標の原点0とする。物体PをばねAのほうへ原点Oよりaだ けずらしてからはなす。このとき物体Pは単振動する。単振動は等速円運動のx軸上への正 射影の運動であるといえる。時刻 t=0 において, 物体Pはちょうど×座標の原点Oを正の 向きに向かって通過した。ばねの質量はないものとして, 次の問いに答えよ。 (1)任意の時刻tにおける物体Pの位置xおよび速度かを,等速円運動の角速度ωを用いて A B 00000 p m 表せ。 (2)任意の時刻tにおいて物体Pが位置xにあるときの加速度 αを,ωとxを用いて表せ。 また,2つのばねAとBから受ける力Fを,kとxを用いて表せ。 (3) 物体Pが x=a に達してから,初めて原点Oを通過するまでの時間 to と,初めて x= 2 -aを通過するまでの時間tを,kとmを用いて表せ。 (4)物体Pの運動エネルギーKの最大値とそのときの位置,およびはばねの弾性力による物体 Pの位置エネルギーUの最大値とそのときの位置を表せ。ただし,wやTを用いないこと。 (5) 物体Pが単振動しているときの速度と位置×の関係を求め,vを縦軸に,xを横軸にと ってグラフに示せ。このとき座標軸との交点を,a, kおよび mを用いて表せ。また、物 体Pが時間とともに図上をたどる向きを矢印で表せ。 【香川大 改)

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物理基礎、音波です。答えだけでもいいので教えていただけるとありがたいです。

4 [A] 図 4-1 のように, 振動数f[Hz] で振動するおんさの先端Aおよび A'に, そ れぞれ線密度 p1および p2[kg/m] の弦 G, および G2 が張られている。弦の他端には, 滑 車を通じて同じ質量 m [kg] のおもりが吊されている。おんさと滑車の間の位置Bおよび B' に置かれた琴柱により,弦は AB および A'B' 間で振動する。 K- L f A' G2 B' A G」 B m m 図4-1 AB および A'B' をともにL[m] にしておんさを振動させたところ, 弦G, と G2 がおん さと共鳴し,それぞれ腹が n 個およびn+1個(n>1)の定常彼が生じた。このとき, どちらの弦でも Aおよび A' は振動の節となっていた。ここで, 弦を伝わる横波の速さ [m/s] は,弦の線密度p[kg/m] と張力の大きさT[N] を用いて, ひ= で与えられる。 なお,重力加速度の大きさをg [m/s?]とし, 弦にはたらく重力,および弦の質量と張力が おんさの振動に及ぼす影響は無視する。 問1 下線部の観測結果より,弦G, および Ga に生じた定常波の波長, Az lm] を, そ れぞれL, nを用いて表せ。 問2弦 G, および G2 を伝わる波の速さ ひ,ひ2 [m/s] を, それぞれ f, L, n を用いて 表せ。 問3型をnのみを用いて表せ。 P2 問4弦 G について, AB 間距離は変えずに, おもりの質量を m+Am [kg] に変えてか ら,おんさを振動させると腹がn-1個の定常波が生じた。質量の変化量 Am を, m, nを用いて表せ。

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物理 高校生

全問題答えと解説をお願いします。🙏

応用問題 じゃ!! 音HO×08 、 コーー 応用問題 5e mofSi a口 ズツ3 僕 |1| x軸上を負の向きに,正弦波が進んでいる。図1は,ある時刻における変位 ymf 0.1 y [m] と位置x[m] との関係を示している。また, 図2は,ある位置での変位y ABCD/E F G\H 3 0 12x(m) 6 [m] と時刻t [s] との関係を示している。 -0.1 (1) 波の速さはいくらか。 図1 (2) 図1を=0 の波形として、図2のような変位と時刻の関係となる点を, A ym ~H の記号で答えよ。 (3) 図1の状態のあと, 点Aの位置に波の山が来るときの時刻を,自然数 (n= 0.1 と s) 0.04 0 0.02 -0.1 0, 1, 2,…)を用いて表せ。 図2 《ヒント》 (2) 図2において、 時刻0から微小時間が経過したとき, 媒質の変位の向きはy軸の正の向きになる。図1の 状態から微小時間が経過したときの波形を描くことで, 媒質各点の速度の向きを判断できる。 《解答》(1) 3.0×10m/s (2) D (3) (2.5+4.0)× 10-2 [s] 2 に om'01×A0 阪音。 は 宝の着 開 mn00.0 ses 天番問の Sのまさを遊一お題①常常 口開 数 位 図 さすでもの宝のい () |2 固定された反射板による波の反射を考える。図は, 波の進む向きを x軸と して、時刻=0における入射波を示している。入射波は正弦曲線で表され, 波 の周期をT [s] とする。また, 波は, 反射板で固定端反射されるものとする。 (1) 図に示された入射波に対する反射波の波形を図中に描け。 (2) 図の状態から時間が経過して,入射波と反射波の合成波の変位が,どの xについても0となる最初の時 正 (1 刻を求めよ。 (3) 合成波の変位がどの xでも0となる状態は, 一定の時間間隔で繰り返される。図の状態から数えて,合 成波の変位がどの xでも0となる n回目の時刻を求めよ。 《ヒント》(3) 合成波の変位がどのxでも0となる時刻は, 1/2周期で繰り返される。 反射波 反射板工 《解答》(1) 上下に 反転 入射波 ザ 折り返す 図1 1お火!!今

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